【摘要】：大氣CO_2濃度顯著增加導(dǎo)致全球氣候變暖已成為國際社會普遍關(guān)注的環(huán)境問題之一,解決這一問題的關(guān)鍵在于降低人為CO_2排放和增加固碳潛力。森林生態(tài)系統(tǒng)是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最重要、最活躍的組成部分,擁有陸地生態(tài)系統(tǒng)80%的地上碳儲量和40%的地下碳儲量,在維護(hù)全球碳平衡和緩解氣候變化等方面發(fā)揮著不可替代的作用,其主要包括森林植被、土壤、枯落物和枯死木四大碳庫。因此,有必要開展森林生態(tài)系統(tǒng)碳密度空間分布特征和碳儲量估算的研究工作,從而為森林經(jīng)營與管理以及預(yù)測固碳潛力提供科學(xué)依據(jù)。地統(tǒng)計學(xué)是目前最為有效的空間變異分析工具,可以與其他空間分析技術(shù)(Moran’s I,Neighborhood statistics等)相結(jié)合研究環(huán)境變量的空間變異和分布格局,并且能夠提供具有統(tǒng)計意義的空間變異信息,已被廣泛應(yīng)用到生態(tài)學(xué)、地學(xué)以及環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域。本研究主要以浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)為研究對象,通過GIS網(wǎng)格布點,選取了838個森林樣地樣本(土壤、枯落物等),結(jié)合浙江省森林資源監(jiān)測中心相關(guān)數(shù)據(jù),利用Moran’s I、地統(tǒng)計學(xué)和GIS技術(shù)相結(jié)合的方法系統(tǒng)研究浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳密度空間變異特征,并準(zhǔn)確估算其碳儲量的大小。結(jié)果表明:(1)浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)平均碳密度為145.22 Mg/ha,低于全國森林生態(tài)系統(tǒng)平均碳密度(258.83 Mg/ha),主要原因是浙江省大多數(shù)森林處于中幼齡林階段,碳密度水平較低。浙江省森林植被、土壤、枯落物和枯死木層碳密度分別為27.34 Mg/ha、108.89 Mg/ha、1.79 Mg/ha和1.38 Mg/ha,其各組分碳密度變異系數(shù)介于66.48%~73.69%之間,屬于中等變異水平。(2)浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)植被層、土壤層和枯落物層碳密度與樹齡、海拔呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系。森林植被層與大多數(shù)環(huán)境因子(除坡向)呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系,特別與樹齡,相關(guān)系數(shù)最大(r=0.469,P0.01),表明樹齡結(jié)構(gòu)對森林植被生物量碳庫影響最大;土壤層與海拔、樹齡、植被層、枯落物層呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系;此外,枯落物與海拔、樹齡、土壤層和植被層呈現(xiàn)極顯著正相關(guān)關(guān)系,與坡向、坡位、樹種和森林類型表現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。(3)浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)植被層、土壤層和枯落物層碳密度全局Moran’s I分別為0.165、0.181和0.123(P0.01),呈現(xiàn)極顯著的空間自相關(guān)性;局部Moran’s I指數(shù)結(jié)果表明全省高值集聚區(qū)主要分布在西南和西北山區(qū),低值集聚區(qū)主要分布在中部丘陵盆地和東南沿海地區(qū);高、低值空間異常值主要分布在低值、高值集聚區(qū),可能與自然和人為干擾因素有一定關(guān)系。(4)浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)植被和土壤層碳密度克里格插值最優(yōu)模型為指數(shù)模型,枯落物層碳密度屬于高斯模型,其塊基比(Nugget/Sill)分別為74.12%、65.79%和54.24%,具有中等空間相關(guān)性。森林植被、土壤和枯落物層碳密度的變程分別為14.53 km、15.70 km和137.28 km,大于網(wǎng)格布點距離(4 km×6 km),表明可以較好的揭示浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)各組分碳密度空間分布規(guī)律。(5)浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳密度空間分布規(guī)律整體上呈現(xiàn)從西南向東北方向逐漸遞減的趨勢,與浙江省地形、地勢變化較為一致,同時也反映出全省土地利用類型、森林管理實踐以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的區(qū)域性差異。碳密度水平高值主要集中在西南和西北山區(qū),低值出現(xiàn)在北部平原、中部丘陵盆地和東南沿海地區(qū),其空間分布規(guī)律與Moran’s I指數(shù)揭示的結(jié)果較為一致。(6)浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量約為877.19 Tg C(1 Tg C=10~122 g C),其中森林植被、土壤、枯落物和枯死木層碳儲量依次為203.88 Tg C、656.20 Tg C、10.84 Tg C和6.27 Tg C,分別占總碳儲量的23.24%、74.81%、1.24%和0.71%,表明土壤層是森林生態(tài)系統(tǒng)最大的碳庫,是整個浙江省森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲量最主要的貢獻(xiàn)者。
【圖文】：

技術(shù)路線Figure1Technicalroute

2 研究區(qū)概況2.1 自然環(huán)境浙江省地處中國東南沿海，，長江三角洲南翼，介于 27°06'～31°11'N，118°01'～123°10'E 之間，東臨東海，南接福建，西與江西、安徽相連，北與上海、江蘇接壤（圖 2）。浙江省屬于典型的亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，季風(fēng)顯著、四季分明、光照較多、雨熱同期，年平均氣溫 15～18°C，年日照時數(shù) 1100～2200 h，年平均降水量 800～2000 mm。全省陸地面積 10.18 × 104km2，約為全國面積的 1.10%，是中國面積較小的省份之一。全省地形較為復(fù)雜，西南部分以山地為主，平均海拔在 1000 m 以上；中部多為 500 m 以下的丘陵，大小盆地相間分布；東北部為海拔 10 m 以下的沖積平原，河網(wǎng)密布；全省地勢從西南向東北呈階梯下降趨勢[158-159]。紅壤、黃壤和紅黃壤是全省主要的土壤類型，還分布少量紫色土、石灰土等[27]。浙江省山多島多，有沿海島嶼 3000 多個，是我國島嶼最多的省[159]。
【學(xué)位授予單位】：浙江農(nóng)林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S718.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2652388